(57)【要約】【課題】取り扱いが容易で、顕著な燃焼効率等の向上を達成することができる液体燃料の改質装置を提供する。【解決手段】一端側が液体燃料の流入口に形成され、他端側が液体燃料の送出口に形成された管体１０に、該管体の軸線方向に平行に管体の全長にわたり、管体とは別体として形成された仕切り体２０を挿入して装着し、該仕切り体２０と前記管体１０の内壁面との間に形成される仕切り室に改質材３０を装填して形成された液体燃料の改質装置であって、前記仕切り体２０は、管体１０の軸中心位置で管体の長手方向に連通する連通流路が設けられるとともに、前記仕切りＡ室が該連通流路の周囲に周方向に複数室に仕切られて形成され、これらの仕切り室Ａに、前記改質材３０が各々装填されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一端側が液体燃料の流入口に形成され、他端側が液体燃料の送出口に形成された管体に、該管体の軸線方向に平行に管体の全長にわたり、管体とは別体として形成された仕切り体を挿入して装着し、該仕切り体と前記管体の内壁面との間に形成される仕切り室に改質材を装填して形成された液体燃料の改質装置であって、
前記仕切り体は、管体の軸中心位置で管体の長手方向に連通する連通流路が設けられるとともに、前記仕切り室が該連通流路の周囲に周方向に複数室に仕切られて形成され、これらの仕切り室に、前記改質材が各々装填されていることを特徴とする液体燃料の改質装置。
【請求項２】
前記仕切り体は、管体の中心位置に連通流路を形成する仕切り部と、該仕切り部から前記管体の内壁面に向けて延出し、管体の内壁面との間で前記仕切り室を構成する仕切り壁とを備えていることを特徴とする請求項１記載の液体燃料の改質装置。
【請求項３】
前記仕切り体は、同形に折曲して形成された複数枚の仕切り板を組み合わせて、前記仕切り部と仕切り壁とが設けられたものであることを特徴とする請求項２記載の液体燃料の改質装置。
【請求項４】
前記仕切り体は、３枚の仕切り板を組み合わせ、前記連通流路の端面形状が正三角形に形成され、連通流路の周囲に３個の仕切り室が設けられたものであることを特徴とする請求項３記載の液体燃料の改質装置。
【請求項５】
前記仕切り体は、パンチングメタルからなる金属板によって形成されていることを特徴とうする請求項１〜４のいずれか一項記載の液体燃料の改質装置。
【請求項６】
前記管体の長手方向に所定間隔をあけて、管体内における管体の長手方向への液体燃料の移動を抑制することにより、液体燃料の流れ方向を屈曲させ液体燃料を拡散させるようにして通流させる拡散板が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の液体燃料の改質装置。
【請求項７】
前記管体の一端側に、前記管体への液体燃料の流入量を調節するバルブが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の液体燃料の改質装置。
【請求項８】
前記改質材は、粒状に形成された改質材をメッシュ袋に充填して袋体として前記仕切り室に装填されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の液体燃料の改質装置。
【請求項９】
前記改質材として、粒状に破砕されたマイロナイトを用いることを特徴とする請求項８記載の液体燃料の改質装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は液体燃料の改質装置に関し、より詳細には液体燃料の燃焼効率を高め、燃費を改善することができる液体燃料の改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン、石油等の液体燃料の燃焼効率を高め、燃費を改善する装置として、種々の装置が提案されてきた。たとえば、シリンダー内に永久磁石を配置し、磁界の作用を利用する構成としたもの（特許文献１、２参照）、容器にセラミック粒を充填し、容器に燃料を通流させてセラミック粒に燃料を接触させる構成としたもの（特許文献３、４、５参照）等である。
【特許文献１】特開２００３−２１４２６６号公報
【特許文献２】特開平９−２１７９２３号公報
【特許文献３】特開２００６−１６４９３号公報
【特許文献４】特開平１１−２５７１７０号公報
【特許文献５】特開平６−６６２１４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した液体燃料の改質装置は、燃料タンク内に改質材を浸漬し、あるいは改質材を収容した容器に液体燃料を通流させることによって液体燃料の燃焼効率あるいは燃費を改善するものであるが、液体燃料の改質装置としては、液体燃料の供給量の調節が容易であったり、取り付け取り外しが容易であったりして、取り扱いやすく、かつ効果的な燃焼効率等の向上が達成されるものである必要がある。
本考案は、取り扱いが容易で、また顕著な燃焼効率等の向上を達成することができる液体燃料の改質装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本考案は次の構成を備える。
すなわち、一端側が液体燃料の流入口に形成され、他端側が液体燃料の送出口に形成された管体に、該管体の軸線方向に平行に管体の全長にわたり、管体とは別体として形成された仕切り体を挿入して装着し、該仕切り体と前記管体の内壁面との間に形成される仕切り室に改質材を装填して形成された液体燃料の改質装置であって、前記仕切り体は、管体の軸中心位置で管体の長手方向に連通する連通流路が設けられるとともに、前記仕切り室が該連通流路の周囲に周方向に複数室に仕切られて形成され、これらの仕切り室に、前記改質材が各々装填されていることを特徴とする。
【０００５】
また、前記仕切り体は、管体の中心位置に連通流路を形成する仕切り部と、該仕切り部から前記管体の内壁面に向けて延出し、管体の内壁面との間で前記仕切り室を構成する仕切り壁とを備えていることにより、管体に簡単に仕切り体を挿入してセットすることにより前記連通流路と前記仕切り室とが形成される。
また、前記仕切り体は、同形に折曲して形成された複数枚の仕切り板を組み合わせて、前記仕切り部と仕切り壁とが設けられたものであることを特徴とする。
また、前記仕切り体は、３枚の仕切り板を組み合わせ、前記連通流路の端面形状が正三角形に形成され、連通流路の周囲に３個の仕切り室が設けられたものが効果的に使用される。
【０００６】
また、前記仕切り体は、パンチングメタルからなる金属板によって形成されていることにより、液体燃料が改質材との接触性が良好になり液体燃料の改質作用が有効に発揮される。
また、前記管体の長手方向に所定間隔をあけて、管体内における管体の長手方向への液体燃料の移動を抑制することにより、液体燃料の流れ方向を屈曲させ液体燃料を拡散させるようにして通流させる拡散板が設けられていることにより、さらに液体燃料と改質材との接触性が向上し、改質作用を向上させることができる。
また、前記管体の一端側に、前記管体への液体燃料の流入量を調節するバルブが取り付けられていることを特徴とする。
また、前記改質材は、粒状に形成された改質材をメッシュ袋に充填して袋体として前記仕切り室に装填されているものが有効に使用でき、前記改質材として、粒状に破砕されたマイロナイトが効果的に使用できる。
【考案の効果】
【０００７】
本考案に係る液体燃料の改質装置によれば、管体内を液体燃料が通過する際に、液体燃料と改質材とが効果的に接触し、液体燃料の燃料効率を改善することができる。本考案に係る液体燃料の改質装置は液体燃料を供給する供給経路中に介在させて配置することによって液体燃料の燃料効率を向上させることができ、取り扱いが容易であるとともに、燃焼効率を改善することによってエネルギーの有効利用に資することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本考案の好適な実施の形態について、添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１は、本考案に係る液体燃料の改質装置の一実施の形態の構成を示す断面図である。本実施形態の液体燃料の改質装置は、筒体状に形成した管体１０内に仕切り体を挿入するようにして装着し、仕切り体２０によって仕切られた仕切り室Ａ内に改質材３０を配置して構成されている。
【０００９】
実施形態で使用した管体１０は、厚さ３ｍｍのステンレス材からなり、外径１００ｍｍ、長さ８００ｍｍの円筒体として形成されている。管体１０の開口側の一端、すなわち液体燃料の流入口側の端縁にフランジ１２が溶接固定され、このフランジ１２にステンレス製の取り付け板１４がゴムパッキンにより液密にシールして取り付けられる。円板状に形成された取り付け板１４の中心に接続管１５が貫設され、接続管１５の流入側端に流量調節用のバルブ１６が取り付けられている。バルブ１６は調節レバー１６ａにより液体燃料の流量が調節される。
管体１０の他端側は先細の絞り形状に形成され、端部に接続管１７が溶接固定されている。
【００１０】
図３（ａ）は、管体１０を端面方向から見た断面図である。本実施形態では、同形に折曲して形成したステンレス製の３枚の仕切り板２１を、管体１０の軸中心位置に断面形状が正三角形の連通流路が形成されるように組み合わせ、連通流路の周囲の仕切り体２０と管体１０の内壁面とで挟まれた領域を周方向に３等分する配置として仕切り体２０を形成している。
仕切り板２１を組み合わせて中央部に連通流路を開口して形成する部位が仕切り部２１ａであり、仕切り板２１が互いに突き合わされた部位が仕切り壁２１ｂである。仕切り壁２１ｂは仕切り部２１ａから管体１０の内壁面に向けて、端縁が管体１０の内壁面に接する長さに延出する。これによって仕切り板２１と管体１０の内壁面との間が改質材３０を収納する仕切り室となる。
【００１１】
仕切り体２０を端面方向から見た状態で仕切り壁２１ｂの端縁位置が管体１０の内壁面の円周上に位置するように仕切り板２１の寸法を設定し、仕切り板２１の全長を管体１０の全長に略一致するように設定することにより、管体１０の一方の開口側から仕切り体２０を管体１０内に挿入することにより、管体１０の軸中心に連通流路が形成され、連通流路の周囲に仕切り室Ａを形成して仕切り体２０が装着される。
仕切り板２１には単なる板体を使用してもよいが、本実施形態では、改質材３０と液体燃料との接触性を良好にするため仕切り板２１にパンチングメタルを用いている。パンチングメタルは、厚さ２ｍｍ、孔径３ｍｍのステンレス製のものである。
【００１２】
改質材３０は、図３（ａ）に示すように、仕切り体２０によって仕切られた３つの仕切り室Ａ内に各々装着する。本実施形態ではメッシュ体からなる袋に粒状の改質材３０を充填して細長い袋体として仕切り室Ａに装填した。実際に使用した改質材３０は、マイロナイトを主成分とするものである。マイロナイトは変成岩の一種で、鉄、シリコン、アルミニウム、カルシウム、カリウム、ナトリウム等の酸化物を含む。
図１に示すように、管体１０の全長にわたって改質材３０を詰めた袋体を挿入し、取り付け板１４を被せて構成される。改質材３０を充填した袋体は細長い１本の袋状とするかわりに、複数個の袋体を直列に挿入するようにして装填することもできる。
【００１３】
なお、本実施形態装置では、仕切り体の長手方向の中途に拡散板１８を取り付け、また、仕切り体の長手方向の略中央位置（管体１０を長手方向で二分する位置）に拡散板１９を設けている。これらの拡散板１８、１９は液体燃料の流れ性を抑制して、液体燃料の流れ方向を変換させるためのものである。拡散板１８、１９は単なる平板によって形成してもよいし、パンチングメタルを用いて形成してもよい。
【００１４】
図２は、本実施形態の液体燃料の改質の装置の作用を示す説明図である。
本実施形態の液体燃料の改質装置は、液体燃料の供給流路の中途に介在させて使用する。液体燃料の改質装置を接続し調節レバー１６ａにより液体燃料の供給量を調節して通流開始させると、液体燃料は接続管１５から管体１０内に流入し、管体１０内を通過した後、管体１０の他端側に設けた接続管１７から流出する。管体１０に流入した液体燃料は仕切り板２１により管体１０の長手方向に向けて流れ方向がガイドされるとともに、拡散板１８によって流れ方向が遮蔽され、仕切り体２０の中心の連通流路から側方の仕切り室Ａに向けて流れの向きが変えられ、仕切り室Ａ内を通過して仕切り室Ａに装填された改質材３０と接触する。
【００１５】
仕切り板２１にパンチングメタルを使用しているから、液体燃料は仕切り室Ａと仕切り体の中心の連通流路との間を行き来しながら管体１０内を他端側に向けて移動する。仕切り体２０の中途に拡散板１８を配置したこと、仕切り室Ａに拡散板１９を配置したことにより、仕切り室Ａから仕切り体２０の連通流路側へも強制的に流れ方向が変えられることによって、液体燃料の流れ方向が強制的に曲げられ、液体燃料は改質材３０と何回も接触し、改質材３０による作用がより効果的に液体燃料に作用することになる。
【００１６】
本実施形態の液体燃料の改質装置では、仕切り体２０の中央部分（軸中心部分）では管体１０の長手方向に連通する連通流路とすることで液体燃料の流通性を確保し、改質材３０については仕切り板２１と管体１０の内壁面との間にメッシュ袋に充填した改質材３０を囲むようにして保持することにより、液体燃料が改質材３０に効果的に接触するようにするとともに、改質材３０をしっかりと保持することを可能にしている。
【００１７】
上述した実施形態では、図３（ａ）に示すように、管体１０の内壁面に沿った配置に３個の改質材３０を充填した袋体を配置したが、改質材３０を４個以上装填する構成とすることもできる。図３（ｂ）は、改質材３０を充填した袋体を５個装填した例で、仕切り板２１を管体１０の中心部に断面形状が正五角形状の連通流路が形成されるように組み合わせて仕切り体２０とした例である。仕切り板２１と管体１０の内壁面との間に形成される仕切り室Ｂに、改質材３０を充填した袋体を各々装填する構成としたことは上記実施形態と同様である。
このように、仕切り体２０の形状については適宜選択可能であり、あわせて管体１０の外径、長さ等についても適宜選択可能である。
【００１８】
本考案に係る液体燃料の改質装置は、仕切り体２０と管体１０との間に改質材３０を挿入して装填する構成としているから、改質材３０を交換する操作も容易である。また、液体燃料の供給管の中途に設置して使用するから既存の装置に手を加えるといった必要がなく取り扱いが容易である。また、使用する管体１０の容量を変えることによって、液体燃料の使用量に応じた装置として容易に提供することができる。
また、本考案に係る液体燃料の改質装置に液体燃料を通過させると液体燃料の粘性が低下する。バルブ１６を調節して液体燃料の通流量を調整することによって、液体燃料の消費効率を向上させることが可能である。
【実施例１】
【００１９】
本考案に係る液体燃料の改質装置の作用効果を調べるため、きのこ栽培において培地の殺菌に使用する蒸気殺菌釜の加熱装置に本装置を適用してその作用効果について実験した。加熱装置はＡ重油を用いたボイラーであり、実験は、燃料タンクとボイラーとを単に接続する場合と、燃料タンクとボイラーとを接続する管体の中途でボイラーの手前に改質装置を取り付けた場合について、蒸気殺菌釜の釜内の温度上昇を時間経過とともに測定した。使用した液体燃料の改質装置は図３（ｂ）に示した、管体１０に改質材３０を５本収容したもの（改質材の総重量５ｋｇ）である。
【００２０】
図４に、試験結果を示す。グラフで「通常」とあるのは、液体燃料の改質装置を取り付けていない場合、「ＭＣ５］とあるのは改質装置を取り付けた場合の測定結果を示す。この試験結果は、液体燃料の改質装置を取り付けた場合には、改質装置を取り付けていない場合と比較して、蒸気殺菌釜内の温度がはるかに早く上昇することを示している。このことは、液体燃料の改質装置を取り付けることによってボイラーの燃焼効率が向上することを示す。
【００２１】
なお、本実験においては、ボイラーの排気ガスについても分析した。その分析結果によると、改質装置を取り付けていない場合の排気ガス中のＣＯ（一酸化炭素）濃度が平均2.7ppmであったものが、改質装置を取り付けたことによってＣＯ濃度が0ppmに減少した。このことは、改質装置を取り付けたことによって、燃焼性が良好になることを示すものである。また、排気ガスの排気温度も、改質装置を取り付けることによって１６℃程度上昇した。この測定結果も改質装置を取り付けたことによって燃焼性が改善されたことを示すものと考えられる。
【実施例２】
【００２２】
本考案に係る液体燃料の改質装置を給湯ボイラーに適用して、給湯ボイラーの温度上昇を測定した結果を示す。使用した給湯ボイラーは、ノーリツOTQ-405F（燃料消費量5.4リットル/ｈ）である。改質装置は図３（ａ）に示す、改質材３０を３本収容したもの（改質材の総重量３ｋｇ）である。
給湯ボイラーに一般灯油を供給した場合と、給湯ボイラーに本改質装置を取り付けて灯油を供給した場合とで、水温が８℃から６０℃まで到達するまでの時間を測定した。測定回数は３回である。
【００２３】
図５に測定結果を示す。図で一般灯油とあるのが、改質装置を使用していない場合、MC3とあるのは、改質装置を使用した場合である。
いずれの測定回においても、改質装置を使用することによって、水温が６０℃にまで到達する時間が短縮されており、本考案に係る改質装置の効果があらわれている。
【実施例３】
【００２４】
本考案に係る液体燃料の改質装置を加熱ストーブに適用した例である。使用したストーブは、TOYOTOMI  LS-6-4である。６００ｍｌの水を入れた容器をストーブの上にのせ、沸点までの到達時間を測定した。実験は、ストーブに供給する灯油を一般灯油とした場合と、本考案に係る改質装置を通過させた灯油を供給した場合について行った。図６に測定結果を示す（時間単位は秒）。グラフ中で一般灯油とあるのが改質装置を使用しない場合、MC5とあるのが改質材を５本収容した改質装置を通過させた灯油を使用した場合である。
この実験結果においても、改質装置を使用した場合に、沸点までの温度上昇が速まり、改質装置の効果が確かめられた。
【００２５】
なお、本実験において、ストーブ上部の燃焼ガスの分析測定を行った。表１はその測定結果を示す。
【００２６】
【表１】
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燃焼ガスの分析結果は、改質装置を取り付けた場合には、改質装置を取り付けていない場合と比較して、ＣＯ（一酸化炭素）濃度が減少し、二酸化炭素濃度が上昇すること、燃焼ガス温度が高くなること、したがって燃焼効率が向上することを示す。この測定結果も、改質装置が有効に機能していることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】液体燃料の改質装置の第１の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】液体燃料の改質装置内における液体燃料の流れを示す説明図である。
【図３】管体を端面方向から見た断面図である。
【図４】本考案に係る改質装置を蒸気殺菌釜の加熱ボイラーに適用した場合の実験結果を示すグラフである。
【図５】本考案に係る改質装置を、給湯ボイラーに適用した場合の実験結果を示すグラフである。
【図６】本考案に係る改質装置をストーブに適用した場合の実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２８】
１０  管体
１６  バルブ
１８、１９  拡散板
３０  改質材
２０  仕切り体
２１  仕切り板
２１ａ  仕切り部
２１ｂ  仕切り壁
３０  改質材
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図１】
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【図３】
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【図５】
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